高效率的0201工艺特征

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1、天马行空官方博客：http://t.qq.com/tmxk_docin；QQ:1318241189；QQ群：175569632高效率的0201工艺特征最近的研究找到了影响0201元件装配工艺缺陷数量的变量...。虽然目前大多数公司还没有达到0201这一工艺水平，但是本文所使用的研究方法和得到的研究结果值得我们学习和借鉴，以便更好地做好我们的1206、0805、0603、0402...　　在过去几年中，消费品电子工业已经明显地出现迅猛的增长，这是因为越来越多的人佩带手机、传呼机和个人电子辅助用品。有趋势

2、显示，每年所贴装的无源元件的数量在迅速增加，而元件尺寸在稳步地减小。将产品变得越来越小、越快和越便宜的需求，推动着对提高小型化技术研究的永无止境的需求。大多数消费品电子制造商正在将0201元件使用到其最新的设计中去，在不久的将来，其它工业也将采取这一技术。　　因此，将超小型无源元件的装配与工艺特征化是理所当然的。我们需要研究来定义焊盘的设计和印刷、贴装与回流工艺窗口，以满足取得0201无源元件的较高第一次通过合格率和较高产出的需求。最近进行了一个0201元件的高速装配研究，对每一个工艺步骤进行了调查研

3、究。研究的目标是要为高速的0201装配开发一个初始的工艺特征，特别是工艺限制与变量。试验的准备　　对应于锡膏印刷、元件贴装和回流焊接，进行了三套主要的试验。为了理解每个工艺步骤最整个0201装配工艺的影响，我们进行检查了每个工艺步骤。在工艺顺序方面，只改变研究下的工艺步骤的变量，而其它工艺参数保持不变。我们设计了一个试验载体(图一)，提供如下数据：图一、试验载体·0201到0201的间距：焊盘边沿到边沿的距离按4,5,6,8,10和12mil(千分之一英寸)变化·焊盘尺寸的影响，标称焊盘尺寸为12x1

4、3mil的矩形焊盘、中心到中心间距为22mil。标称焊盘变化为±10%、20%和30%。·元件方向，在单元A、B、C和D中，研究的元件方向为0°和90°。E和F单元研究±45°角度对0201工艺的影响。·单元1至6研究0201与其它无源元件包括0402、0603、0805和1206之间的相互影响。这些分块用来决定0201元件对其它较大的无源元件的大致影响，它可影响印刷、贴装和回流焊接(散热)。这里，焊盘对焊盘间距为本4、5、6、8、10和12mil。另外，0201焊盘尺寸在这六个单元上变化。　　测试载

5、体含有6,552个0201、420个0402、252个0603、252个0805、252个1206，总共7,728个无源元件。基板是标准的FR-4环氧树脂板，厚度1.57mm。迹线的金属喷镀由铜、无电解镍和浸金所组成。所有测试板使用相同的装配设备装配：一部模板印刷机、一部高速元件贴装机、和一台七温区对流回流焊接炉。模板印刷试验　　为了表现对0201无源元件印刷的特征，我们使用了一个试验设计方法(DOE,designforexperiment)，试验了印刷工艺的几个变量：锡膏的目数、刮刀的类型、模板的分

6、开速度、和印刷之间模板上锡膏滞留时间。这个DOE是设计用来决定是否这些因素会影响0201装配的印刷工艺。度量标准是印刷缺陷的数量和锡膏厚度的测量。结果是基于95%的可信度区间，从统计分析上决定重要因素。印刷缺陷定义为在印刷后没有任何锡膏的空焊盘以及锡桥。　　对于这个印刷试验，模板厚度为125微米，100%的开孔率，商业使用的免洗锡膏。印刷机的设定是基于锡膏制造商的推荐值，在推荐范围的中间。　　模板印刷的试验结果　　表一列出只检查印刷影响的试验。使用了三个度量标准来评估每个试验条件。第一个度量标准是平均

7、锡膏印刷高度。使用一部激光轮廓测定仪从四个象限测量16个数据。表一、第一个模板印刷试验的试验设计试验编号锡膏类型刮刀类型锡膏滞留时间(分钟)分开速度(cm/s)1III金属0.50.052III金属100.133III聚合物0.50.054III聚合物100.135IV金属100.056IV金属0.50.137IV聚合物0.50.058IV聚合物100.13　　锡膏厚度的标准偏差用作第二个度量标准。图二显示来自八个试验的平均高度和高度标准偏差。图二、从第一次模板印刷试验得到的印刷高度结果　　第三个度量

8、标准是缺陷总数。用光学检查单元1-6和A-D的选择部分，记录缺陷数量。含有锡桥的焊盘和没有锡膏的焊盘被认为是缺陷(图三)。图三、从第一次模板印刷试验得到的缺陷结果　　基于这些度量标准和使用95%的可信度区间，在统计分析上唯一的重要的主要影响是刮刀类型。锡膏类型、分离速度和锡膏滞留时间有低于85%的可信度区间。分离速度与擦拭频率试验　　进行第二个更小的试验是要检查分离速度和擦拭频率的影响。调查模板擦拭频率，是由于它影响产量。因为模板擦拭大大增加模板印刷机的